如何选择STL容器?

  大家知道,c++的STL标准库很好用,里面的vector,list,deque,stack,slist,set,map,都很好用。但是,在实际编程过程中,如何根据自己的项目需求选择里面的一种容器呢?

    最好的办法就是了解其中的原理,然后做选择。(补充,如果项目中不考虑效率,就不用考虑那么多了~毕竟STL从头到尾都考虑了效率问题。)


vector

vector的基本原理如下:

它采用线性空间存储数据。如果空间不够,则另外分配新的两倍大小的空间,然后把旧空间释放掉。

可以看出:

①vector不适合push_front(效率很低)

②vector不适合中间插入删除操作。中间插入删除操作会引起内存拷贝。


list

list的原理如下:

list采用非线性的空间存储数据。

①list适合插入删除频繁的场所。不管插入还是删除,时间基本上都是常数。

②list不适合随机线性访问。


deque

deque基本原理:

deque采用类似文件系统的方式存储数据。其中有数个连续空间的缓冲区存储数据。这些缓冲区连接起来,给上层用户一个假象就是,存储的数据空间是连续的。

deque是list和vector的折中方案。兼有list的优点,也有vector随机线性访问效率高的优点。

①deque仍旧不适合中间插入删除操作。

②deque适合线性随机访问数据。


stack

stack是deque的一种变种,优缺点不变。

queue(队列)

queue是deque的一种变种,优缺点不变。

heap

heap的实现原理如图:




heap容器采用二叉树存储数据。所以heap容器适合经常排序的场所。heap容器里的数据是自动排序的~
















 

 

 

 

 

 

 

在进行C++编程时,选择合适的STL容器对提高代码效率至关重要。《C++ STL详解:从vector到map》这本资源对常用STL容器进行了详细的介绍和使用总结,非常适合希望深入理解并掌握STL容器选择的你。 参考资源链接:[C++ STL详解:从vector到map](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/5ecc9muabn) 首先,vector是一个动态数组,适用于频繁在尾部添加或删除元素的场景。它的随机访问性能优秀,但在非尾部插入和删除操作时效率较低。stack和queue容器分别适用于后进先出和先进先出的场景,它们都是基于更底层容器实现的封装,例如stack常基于vector实现。priority_queue是一个优先级队列,它允许元素根据优先级顺序被移除,适用于需要对数据进行优先级排序的场景。 deque是一个双端队列,支持在两端高效插入和删除元素,如果你需要在容器两端频繁进行操作,deque可能是比vector更好的选择list是一个双向链表,适用于频繁的中间插入和删除操作,但在随机访问上效率较低。如果你的应用中需要频繁地在任意位置进行插入和删除操作,list可能是更合适的选择。 bitset是一个固定大小的位集合容器,适用于需要对大量二进制位进行操作的场景。set是一个元素唯一的容器,基于红黑树实现,适用于需要频繁插入、删除和查找操作的场景,但不支持重复元素。如果你的应用中元素可以重复,那么multiset是一个更好的选择。 map和multimap是键值对的集合容器,它们同样基于红黑树实现,适用于需要根据键快速查找值的场景。map不支持重复的键,而multimap支持。string类是专门为处理字符串设计的容器,它提供了丰富的字符串操作功能。 在选择容器时,你应该考虑容器的操作类型(如插入、删除、查找等),容器大小的变化,以及对容器中元素的访问模式。例如,如果你的应用需要频繁地访问数据中的单个元素,并且不经常进行插入和删除操作,那么vector或deque可能是好的选择。如果插入和删除操作更发生在容器的两端,deque或list将是更合适的选择。 通过仔细分析你的应用需求和操作特性,结合《C++ STL详解:从vector到map》中的详细内容,你可以做出更为明智的容器选择,从而编写出更高效、更易于维护的代码。 参考资源链接:[C++ STL详解:从vector到map](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/5ecc9muabn)
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